(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性発熱糸を経糸又は緯糸の一方にのみ配するように織成してなる織物に、当該導電性発熱糸に電圧を印加するための電極糸を前記導電性発熱糸と交差するように経糸又は緯糸の他方にのみ配してなる面状発熱体において、
前記導電性発熱糸は、導電性粒子を分散してなるポリブチレンテレフタレート樹脂を溶融紡糸して形成される柔軟性が低いモノフィラメント発熱糸であって、波打つことなく直線状態で織成されており、
前記電極糸は、高い柔軟性を有するものであって、前記導電性発熱糸の円状外周の略半周に接して湾曲状態で織成されていることを特徴とする面状発熱体。
【請求項２】
前記導電性粒子は、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンウィスカー、カーボンナノチューブ、フラーレン、金属粉、及び、金属フィラーからなる群より選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体。
【請求項３】
前記モノフィラメント発熱糸の繊度は、５６０（ｄｔｅｘ）〜２２００（ｄｔｅｘ）の範囲以内であって、
このモノフィラメント発熱糸の体積抵抗率は、０．１（Ω・ｃｍ）〜５０（Ω・ｃｍ）の範囲以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の面状発熱体。
【請求項４】
前記織物は、
互いに並行に配された前記モノフィラメント発熱糸とこのモノフィラメント発熱糸どうしの間に配される第１の絶縁糸とを緯糸とし、第２の絶縁糸を経糸として織成してなる異方導電性織物であって、
前記電極糸は、前記異方導電性織物の経糸方向に並行に少なくとも２列織り込まれて、当該異方導電性織物の幅方向端部及び当該端部から一定の間隔を隔てて配されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の面状発熱体。
【請求項５】
前記電極糸は、２対以上からなる電極糸であって、
これらの電極糸は、前記異方導電性織物の幅方向端部及び当該端部から一定の間隔毎に複数列配されていることを特徴とする請求項４に記載の面状発熱体。
【請求項６】
前記第１及び第２の絶縁糸は、いずれも高い柔軟性を有する同一又は異種のマルチフィラメント絶縁糸であって、
緯糸を構成する前記第１の絶縁糸は、経糸を構成する前記第２の絶縁糸と互いに湾曲しながら交差して織成されており、
経糸を構成する前記第２の絶縁糸は、緯糸を構成する前記導電性発熱糸の円状外周の略半周に接して湾曲状態で織成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の面状発熱体。
【請求項７】
前記織物に織り込まれた前記モノフィラメント発熱糸の織り密度は、１５（本／インチ）〜７０（本／インチ）の範囲以内であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の面状発熱体。
【請求項８】
前記電極糸は、絶縁性の芯糸の周囲に金属箔をラッピング処理してなる金属箔糸であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の面状発熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状発熱体に関し、更に詳しくは、床暖房システムなどに使用される面状発熱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、床暖房システム、ホットカーペット、融雪シートなどの用途には、導電性のカーボン粒子などを合成樹脂中に分散させた導電性塗料を織物などの表面に塗布或いは含浸したシート材料に電極線を配した面状発熱体が使用されている。しかし、これらの面状発熱体においては、導電性塗料の塗布或いは含浸が不均一になりやすく、面状発熱体に部分的な温度ムラが生じやすいという不具合があった。
【０００３】
また、織物の全面に導電性塗料が塗布或いは含浸されているので織糸どうしが接着され、織物の特性である可撓性が低下して曲げにくく、床暖房システムなどの施工時に施工し辛いという不具合があった。
【０００４】
そこで、下記特許文献１には、可撓性に富む合成樹脂発熱糸を織り込んだ面状発熱体が提案されている。この面状発熱体に使用される合成樹脂発熱糸は、絶縁性の合成樹脂繊維からなる芯糸の周囲に、導電性塗料の表面層が積層されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−３２６２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１の面状発熱体では、織物に織り込まれた合成樹脂発熱糸どうしは接着されておらず、織物の特性である可撓性は維持されており曲げやすく、床暖房システムなどの施工時に施工し辛いという不具合を生じることはない。
【０００７】
しかし、上記特許文献１の面状発熱体では、合成樹脂発熱糸の周囲に形成された導電性塗料の表面層が不均一となりやすく、面状発熱体の部分的な温度ムラは依然解消されていない。また、面状発熱体を曲げたときに導電性塗料の表面層が剥離して耐久性に乏しく、温度ムラが更に大きくなり、床暖房システムなどの性能が低下するという問題があった。更に、電極には導電性の良好な金属を具備した電極糸が使われるため、この電極糸と合成樹脂発熱糸との接点での摩耗により、導電性塗料の表面層が剥離して電極としての作用が阻害されるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処して、発熱特性が均一で部分的な温度ムラが生じることがなく、良好な可撓性を有して繰り返し屈曲されたときにも発熱特性の耐久性が良好で、また、電極糸との接点での摩耗により電極の作用が阻害されることがない面状発熱体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、導電性粒子を分散させた合成樹脂を紡糸してモノフィラメント発熱糸を作成し、このモノフィラメント発熱糸を織り込んだ面状発熱体により上記課題を解決できることを見出し本発明の完成に至った。
【００１０】
即ち、本発明に係る面状発熱体は、請求項１の記載によると、
導電性発熱糸（１５）を経糸又は緯糸の一方にのみ配するように織成してなる織物（１１）に、当該導電性発熱糸に電圧を印加するための電極糸（１２）を前記導電性発熱糸と交差するように経糸又は緯糸の他方にのみ配してなる面状発熱体（１０）において、
前記導電性発熱糸は、導電性粒子を分散してなるポリブチレンテレフタレート樹脂を溶融紡糸して形成される柔軟性が低いモノフィラメント発熱糸であって、波打つことなく直線状態で織成されており、
前記電極糸は、高い柔軟性を有するものであって、前記導電性発熱糸の円状外周の略半周に接して湾曲状態で織成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、面状発熱体を構成する織物に織り込まれた導電性発熱糸どうしは接着されておらず、織物の特性である可撓性は維持されており曲げやすい。また、この導電性発熱糸は、導電性粒子を内部に分散したポリブチレンテレフタレート樹脂を溶融紡糸して形成されるモノフィラメント発熱糸からなり、芯糸の周囲に導電性塗料の表面層が積層されてなる従来の導電性発熱糸と異なり、均一な導電性を有する。
【００１２】
また、このモノフィラメント発熱糸においては、導電性粒子がポリブチレンテレフタレート樹脂中に分散されており、従来の導電性発熱糸のように面状発熱体を曲げたときに導電性塗料の表面層が剥離するということがない。更に、このモノフィラメント発熱糸が金属を具備した電極糸との接点で摩耗されても、電極の作用が阻害されるということがない。
【００１３】
よって、請求項１に記載の発明においては、発熱特性が均一で部分的な温度ムラが生じることがなく、良好な可撓性を有して繰り返し屈曲されたときにも発熱特性の耐久性が良好で、また、電極糸との接点での摩耗により電極の作用が阻害されることがない面状発熱体を提供することができる。
【００１４】
また、本発明は、請求項２の記載によると、請求項１に記載の面状発熱体であって、
上記導電性粒子は、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンウィスカー、カーボンナノチューブ、フラーレン、金属粉、及び、金属フィラーからなる群より選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする。
【００１５】
上記各導電性粒子は、いずれも、導電性が良好な粒子であり、ポリブチレンテレフタレート樹脂中に均一に分散して溶融紡糸した際に、紡糸されたモノフィラメント発熱糸は、良好な導電性を発揮することができる。従って、これらの導電性粒子のうち少なくとも１種の導電性粒子を採用することにより、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の発明と同様の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００１６】
また、本発明は、請求項３の記載によると、請求項１又は２に記載の面状発熱体であって、
上記モノフィラメント発熱糸（１５）の繊度は、５６０（ｄｔｅｘ）〜２２００（ｄｔｅｘ）の範囲以内であって、
このモノフィラメント発熱糸の体積抵抗率は、０．１（Ω・ｃｍ）〜５０（Ω・ｃｍ）の範囲以内であることを特徴とする。
【００１７】
このように、モノフィラメント発熱糸の繊度と、このモノフィラメント発熱糸の体積抵抗率とを所定範囲以内とすることにより、請求項３に記載の発明においては、請求項１又は２に記載の発明と同様の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００１８】
また、本発明は、請求項４の記載によると、請求項１〜３のいずれか１つに記載の面状発熱体であって、
前記織物は、
互いに並行に配されたモノフィラメント発熱糸（１５）とこのモノフィラメント発熱糸どうしの間に配される第１の絶縁糸（１６）とを緯糸とし、第２の絶縁糸（１７）を経糸として織成してなる異方導電性織物（１１）であって、
上記電極糸（１２）は、上記異方導電性織物の経糸方向に並行に少なくとも２列織り込まれて、当該異方導電性織物の幅方向端部及び当該端部から一定の間隔を隔てて配されていることを特徴とする。
【００１９】
このように、異方導電性織物の緯糸をモノフィラメント発熱糸と第１の絶縁糸とから構成し、一方、異方導電性織物の経糸を第２の絶縁糸から構成する。また、異方導電性織物の経糸方向に並行に織り込まれた少なくとも２列の電極糸は、上述のように、一定の間隔を隔てて配されている。このことにより、電極糸間に電圧が印加された際、面状発熱体は均一に発熱する。従って、請求項４に記載の発明においては、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明と同様の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００２０】
また、本発明は、請求項５の記載によると、請求項４に記載の面状発熱体であって、
上記電極糸（１２）は、２対以上からなる電極糸であって、
これらの電極糸は、上記異方導電性織物（１１）の幅方向端部及び当該端部から一定の間隔毎に複数列配されていることを特徴とする。
【００２１】
このように、電極糸を２対以上使用することにより、１つの面状発熱体上に複数の発熱面を構成することができる。従って、複数の発熱面でそれぞれ安定した発熱特性を発揮することができ、請求項５に記載の発明においては、請求項４に記載の発明と同様の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００２２】
また、本発明は、請求項６の記載によると、請求項４又は５に記載の面状発熱体であって、
前記第１及び第２の絶縁糸（１６、１７）は、いずれも高い柔軟性を有する同一又は異種のマルチフィラメント絶縁糸であって、
緯糸を構成する前記第１の絶縁糸は、経糸を構成する前記第２の絶縁糸と互いに湾曲しながら交差して織成されており、
経糸を構成する前記第２の絶縁糸は、緯糸を構成する前記導電性発熱糸の円状外周の略半周に接して湾曲状態で織成されていることを特徴とする。
【００２３】
このように、経糸及び緯糸に使用する絶縁糸をマルチフィラメント絶縁糸としてもよい。従って、請求項６に記載の発明においては、請求項４又は５に記載の発明と同様の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００２４】
また、本発明は、請求項７の記載によると、請求項１〜６のいずれか１つに記載の面状発熱体であって、
上記織物（１１）に織り込まれた上記モノフィラメント発熱糸（１５）の織り密度は、１５（本／インチ）〜７０（本／インチ）の範囲以内であることを特徴とする。
【００２５】
このように、モノフィラメント発熱糸の織り密度を所定範囲以内にすることにより、請求項７に記載の発明においては、請求項１〜６のいずれか１つに記載の発明と同様の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００２６】
また、本発明は、請求項８の記載によると、請求項１〜７のいずれか１つに記載の面状発熱体であって、
上記電極糸（１２）は、絶縁性の芯糸の周囲に金属箔をラッピング処理してなる金属箔糸であることを特徴とする。
【００２７】
このように、電極糸に上記金属箔糸を採用することにより、請求項８に記載の発明においては、請求項１〜７のいずれか１つに記載の発明と同様の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００２８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る面状発熱体の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１において、Ａの部分を拡大して示す拡大図である。
【図３】図２において、Ｗ−Ｗ線に沿った横断面図である。
【図４】図２において、Ｘ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図５】図２において、Ｙ−Ｙ線に沿った縦断面図である。
【図６】図２において、Ｚ−Ｚ線に沿った縦断面図である。
【図７】各実施例においてＰＢＴモノフィラメント発熱糸の織り密度と面状発熱体の表面温度との関係を示す相関図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る面状発熱体の一実施形態を示す正面図である。
【００３１】
図１において、面状発熱体１０は、緯糸に発熱糸、経糸に絶縁糸を配した平織りの異方導電性織物１１（後述する）と、この異方導電性織物１１に電圧を印加するための電極糸１２ａ〜１２ｄとを備えている。
【００３２】
電極糸１２ａ〜１２ｄは、異方導電性織物１１の幅方向（緯糸方向）左右両端部及び当該両端部から等間隔の織物中央部に経糸の一部として織り込まれており、この電極糸１２ａ〜１２ｄは、緯糸に配される発熱糸に交差するように織り込まれている（後述する）。この電極糸１２ａ〜１２ｄは、その織り端末の一方端部に電源に接続するためのソケット１４ａ〜１４ｄを具備している。
【００３３】
また、この面状発熱体１０は、その表裏両面にポリエチレンテレフタレートフィルム１３（以下、ＰＥＴフィルム１３ともいう）を具備しており、このＰＥＴフィルム１３は、異方導電性織物１１の表裏両面からラミネートされ、面状発熱体１０の表面に電気絶縁性を与えている。このＰＥＴフィルム１３のラミネートは、通常の方法で行えばよく、例えば、熱融着或いは接着剤による接着などで行えばよい。
【００３４】
図２は、図１に示す異方導電性織物１１の部分拡大図であって、図２において、異方導電性織物１１には、緯糸として２種類の糸が織り込まれている。一方の緯糸は、発熱糸として作用するものであって、ポリブチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＢＴ樹脂という）からなるモノフィラメント糸１５（以下、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５という）であり、繊維内部に導電性粒子を含有している。ここで、モノフィラメント糸とは、１本の単繊維から構成される糸をいい、１本の繊維が太いので柔軟性が若干低い。
【００３５】
他方の緯糸は、絶縁糸として作用するものであって、ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴ樹脂という）からなるマルチフィラメント糸１６（以下、ＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６という）である。ここで、マルチフィラメント糸とは、複数本の繊維を束ねて構成される糸をいい、１本ずつの繊維が細いので柔軟性が高い。
【００３６】
図２においては、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５とＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６とが１本ずつ交互に並行に配列するように織り込まれている。
【００３７】
一方、図２において、異方導電性織物１１には、経糸として２種類の糸が織り込まれている。一方の経糸は、緯糸に使用するものと同一のＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１７であって、異方導電性織物１１の略全体に亘って織り込まれている。
【００３８】
他方の経糸は、電気伝導性の高い金属などを具備した電極糸１２ａであって、本実施形態においては、図２に示すように、電極糸１２ａは、異方導電性織物１１の右端部側に２本引き揃えて３列織り込まれている。同様に、電極糸１２ｂは、異方導電性織物１１の左端部側に２本引き揃えて３列織り込まれている（図１参照）。
【００３９】
また、織物中央部においては、図１に示すように、電極糸１２ｃ、１２ｄは、それぞれ、２本引き揃えて３列が２組織り込まれている。すなわち、電極糸１２ｃは、右端部側の電極糸１２ａに対応して１対の電極を形成し、一方、電極糸１２ｄは、左端部側の電極糸１２ｂに対応して１対の電極を形成している。このことにより、異方導電性織物１１には、左右２面の発熱面１１ａ、１１ｂが形成されている（図１参照）。
【００４０】
ここで、異方導電性織物１１の経糸或いは緯糸を構成する上述の３種類の糸の交差状態について説明する。図２において、異方導電性織物１１は、経糸及び緯糸が交互に交差するように織成された平織組織の織物であるが、その中で、一方の緯糸であるＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５は、太い単糸からなり他の糸より柔軟性が低く、異方導電性織物１１に織り込まれても経糸と交差して波打つことなく、直線状のまま織り込まれている（図３参照）。
【００４１】
これに対して、他方の緯糸であるＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６は、複数の細い繊維からなり高い柔軟性を有することから、経糸であるＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１７或いは２本引き揃えられた電極糸１２ａと互いに湾曲しながら交差している（図４参照）。
【００４２】
一方の経糸であるＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１７は、複数の細い繊維からなり高い柔軟性を有することから、緯糸であるＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６と互いに湾曲しながら交差している（図５参照）。
【００４３】
また、他方の経糸である電極糸１２ａは、後述するように、柔軟性を有するものを使用し、緯糸であるＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６と互いに湾曲しながら交差している（図６参照）。
【００４４】
このように、緯糸であるＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５は、他の糸より柔軟性が低く直線状のまま織り込まれているが、経糸であるＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１７及び電極糸１２ａが高い柔軟性を有してＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５に湾曲状に接触している。このことにより、この接触点の摩擦力により異方導電性織物１１の織組織が乱れてＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５が織組織からずれることがない。
【００４５】
また、本実施形態においては、各ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の間に柔軟性を有するＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６が緯糸として織り込まれている。このＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６と経糸であるＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１７とが互いに湾曲しながら交差することにより、この交差部分の摩擦力により異方導電性織物１１の織組織が乱れることがない。
【００４６】
更に、経糸である電極糸１２ａは、高い柔軟性を有して緯糸であるＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５に交差している。このことにより、電極糸１２ａがＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５からずれることなく、且つ、接触面積を十分に確保して電極としての役割を十分に果たしている。
【００４７】
以下、異方導電性織物１１に織り込まれる３種類の糸について説明する。まず、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５は、ＰＢＴ樹脂に導電性粒子を分散してなるマスターバッチを使用して溶融紡糸法により形成する。
【００４８】
ここで、ＰＢＴ樹脂は、熱可塑性の樹脂であって、面状発熱体に要求される温度範囲での耐熱性を有しており、同じ熱可塑性樹脂であるポリエチレン樹脂などに比べ、面状発熱体の発熱時に熱収縮が生じにくく耐熱特性に優れている。
【００４９】
また、ＰＢＴ樹脂は、非常に結晶性の高い樹脂であって、紡糸したときに導電性粒子の配列状態を良好にすることができ、導電性粒子の導電特性を効率よく発揮することができる。その結果、ＰＢＴ樹脂を採用することにより、ＰＢＴ樹脂に含有する導電性粒子の量をある程度低減することができ、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の繊維強度を良好に維持することができる。
【００５０】
このＰＢＴ樹脂の紡糸は、他の熱可塑性樹脂と同様に溶融紡糸で行うことができるので、均一なＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５を低コストで形成することができ、良好な発熱特性を有する面状発熱体を安価に製造することができる。
【００５１】
ここで、導電性粒子は、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンウィスカー、カーボンナノチューブ、フラーレン、金属粉、及び、金属フィラーからなる群より選ばれる。これらの中でも、安価、軽量であり、ＰＢＴ樹脂中に均一に分散することが容易であることから、カーボンブラック或いはカーボンウィスカーが特に好ましい。また、これらの導電性粒子の粒子径とＰＢＴ樹脂中の含有量は、本発明の効果を発揮する範囲で任意に選択すればよい。
【００５２】
但し、ＰＢＴ樹脂の溶融紡糸時の延伸条件によりＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５中の導電性粒子の分散状態が変化して繊維密度或いは繊維方向への電気抵抗値が異なることがある。従って、紡糸されたＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の体積抵抗率が、発熱特性に適した１０-1Ω・ｃｍ〜１０1Ω・ｃｍのオーダーとなるように紡糸することが望ましい。
【００５３】
このように発熱糸としての電気抵抗値と繊維強度を実用範囲内に維持する観点から、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の繊度は極端に細くすることができず、この理由から、マルチフィラメント発熱糸ではなくモノフィラメント発熱糸を採用する。換言すれば、本発明においては、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の繊度は、５６０ｄｔｅｘ〜２２００ｄｔｅｘの範囲以内であることが好ましく、更に、１４５０ｄｔｅｘ〜２２００ｄｔｅｘの範囲以内であることがより好ましい。
【００５４】
ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の繊度が５６０ｄｔｅｘより細い場合には、要求される電気抵抗値を維持するのに必要な量の導電性粒子を含有すると、繊維の強度低下が大きくなり実用的な面状発熱体を織成することができなくなる。一方、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の繊度が２２００ｄｔｅｘより太い場合には、モノフィラメント糸自体が非常に硬くなり、織成することが難しく、また、織物自体が柔軟性を欠き施工時など使用状態に問題が生じる。
【００５５】
また、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の体積抵抗率は、上記発熱特性に適した１０-1〜１０1Ω・ｃｍのオーダーの中でも、特に、０．１Ω・ｃｍ〜５０Ω・ｃｍの範囲以内であることが好ましく、更に、１Ω・ｃｍ〜３０Ω・ｃｍの範囲以内であることがより好ましい。繊度が上記範囲以内にあるＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の体積抵抗率が、この範囲以内にあることにより、良好な発熱特性を有する面状発熱体を構成することができる。
【００５６】
ここで、異方導電性織物１１に緯糸として織り込まれるＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の織り密度は、１５本／インチ〜７０本／インチの範囲以内であることが好ましく、更に、２０本／インチ〜５０本／インチの範囲以内であることがより好ましい。繊度及び体積抵抗率が上記範囲以内にあるＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５をこの織り密度で織成することにより、良好な発熱特性を有する面状発熱体を構成することができる。
【００５７】
次に、ＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸は、電気絶縁性を有する糸であり、且つ、上記ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５と織成することのできるものであれば、どのような絶縁糸を使用してもよい。特に、本実施形態において、モノフィラメント糸ではなくマルチフィラメント糸を採用するのは、高い柔軟性を有してＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５に追従して湾曲状に接触し、この接触点の摩擦力によりＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５が織組織からずれることを防ぐためである。
【００５８】
また、電極糸１２ａ〜１２ｄは、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５に電圧を印加するために使用されるので、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５との接触面積を多く得ることが好ましい。従って、電極糸１２ａ〜１２ｄは、高い柔軟性を有してＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５に追従して湾曲状に接触し、この大きな接触面積により安定して電圧を印加することができるものがよい。
【００５９】
これらの点から、銅線などの金属単線を使用するのではなく、柔軟性を有する金属複合糸を使用することがよい。これらの金属複合糸としては、例えば、一般電気銅線を伸線、圧延したものを中心糸にラッピング処理した銅箔糸などを採用すればよい。
【００６０】
この銅箔糸には、ＰＥＴ樹脂からなる絶縁糸などを中心糸としてもよく、ラッピングする銅箔には錫、銀、金などのメッキを施すようにしてもよい。これらの銅箔糸は、可撓性、柔軟性、軽量性に特に優れており、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５に追従して湾曲状に接触し、大きな接触面積をもつことができる。また、金属線が柔軟な銅箔からなることにより、銅箔糸とＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５との接触面に傷が入ることもなく、屈曲への追従が容易となる。
【００６１】
更に、電極糸１２ａ〜１２ｄとＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５との接触面積を多く得るために、１か所の電極に複数本の電極糸を採用することが好ましい。例えば、本実施形態のように、複数本の電極糸１２ａ〜１２ｄを引き揃えて織り込む、或いは、複数列の経糸に織り込むようにすることが好ましい。
【実施例１】
【００６２】
以下、本実施形態において、次のような実施例１〜４の各面状発熱体１０を作成し、その発熱特性を測定した。
（面状発熱体の作成）
各実施例において緯糸に使用したＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５は、導電性粒子としてカーボンブラックを採用し、カーボンブラックを２９重量％含有したＰＢＴ樹脂マスターバッチを使用して、紡糸温度：２４５（℃）、延伸倍率：２．５倍として溶融紡糸して得られた。
【００６３】
得られたＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５は、繊度：１６７８ｄｔｅｘ、切断時引張強力：１．０７ｄａＮ、切断時伸度：９．８％、繊維密度：１．３６、繊維の長さ方向への電気抵抗値：１．２１×１０4Ω／ｃｍ、この電気抵抗値から計算した体積抵抗率：１５．６Ω・ｃｍの各特性値を示していた。このように、得られたＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の繊度は、５６０ｄｔｅｘ〜２２００ｄｔｅｘの範囲以内にあり、体積抵抗率は、０．１Ω・ｃｍ〜５０Ω・ｃｍの範囲以内にあることを確認した。
【００６４】
なお、切断時引張強力及び切断時伸度は、オートグラフＡＧＳ−１００Ｇ（株式会社島津製作所製）を使用して測定し、電気抵抗値は、ＤＣミリオームメータＧＯＭ−８０２（ＧＷ  ＩＮＳＴＥＫ社製）を使用して、温度２０℃、湿度６５％の条件で測定した。また、繊維密度は、アルキメデス比重法により測定した。
【００６５】
また、各実施例において経糸及び緯糸には、同じＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸を使用した。このＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６、１７には、３３０ｄｔｅｘ（９６フィラメント）の糸をインターレース加工により各フィラメント間を交絡したものを採用した。
【００６６】
また、各実施例において使用した電極糸１２には、ＰＥＴ樹脂からなるマルチフィラメント絶縁糸を中心糸とし、錫メッキを施した圧延銅箔をラッピング処理した銅箔糸を採用した。
【００６７】
本実施例１〜４の各面状発熱体１０は、緯糸としてＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５をそれぞれ、２２、２７、３２及び４２本／インチと変化させて織り込むようにして作成した（表１参照）。
【００６８】
また、各実施例において、各ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の間には、その織り密度に対応させて、それぞれの間隙を埋める本数のＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１６を配するようにした。
【００６９】
一方、各実施例の経糸としては、ＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸１７のみを使用し、織り密度を８１本／インチとして統一した。
【００７０】
また、実施例１〜４の各面状発熱体１０は、上述のように、その幅方向左右両端部及び中央部に電極糸１２ａ〜１２ｄを経糸の一部として織り込んでおり（図１参照）、これら各対の電極糸間（１２ａと１２ｃ、１２ｂと１２ｄ）の距離は、１２５ｍｍであった。
【００７１】
このようにして織成した各面状発熱体１０は、それぞれ、左右に２面の発熱面１１ａ、１１ｂを有している（図１参照）。
（発熱特性の測定）
上述のようにして作成した各面状発熱体１０の各電極糸間に１００Ｖの交流電圧を印加し、５分後の各面状発熱体１０の表面温度を測定した。表面温度の測定には、デジタルサーモメーターＨＡ−１００Ｅ（安立計器株式会社製）を使用した。
【００７２】
測定した各面状発熱体１０の左右両面１１ａ、１１ｂの各表面温度と左右両面１１ａ、１１ｂ間の温度差を表１に示す。また、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の織り密度と表面温度との関係を図７に示す。
【００７３】
【表１】
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表１及び図７から分かるように、実施例１〜４の各面状発熱体１０においては、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の織り密度と表面温度は、正の相関関係を示している。例えば、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５を２８〜２９本／インチ織り込むことにより、約６０℃の発熱温度を得ることができ、また、４２〜４３本／インチ織り込むことにより、約８０℃の発熱温度を得ることができる。このことにより、面状発熱体１０の発熱温度は、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５の織り密度を変化させることにより、任意の温度に設計することができる。
【００７４】
また、表１から分かるように、各面状発熱体１０の左右両発熱面１１ａ、１１ｂ間の温度差は、約１℃程度であり非常に小さい。このことは、従来の発熱塗料を織物に塗布或いは含浸した面状発熱体の左右両発熱面間の温度差が１０℃程度あったことに比べ、非常に良好であり、安定した発熱特性を有していることが分かる。
【００７５】
上述したように、本実施形態においては、面状発熱体１０の緯糸として、溶融紡糸して得られるＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５を採用する。このＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５どうしは接着されておらず、これらの面状発熱体１０においては、織物の特性である可撓性は維持されており曲げやすい。
【００７６】
また、このＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５は、導電性粒子としてのカーボンブラックを繊維内部に分散して形成されるものであり、芯糸の周囲に導電性塗料の表面層が積層されてなる従来の導電性発熱糸と異なり、均一な導電性を有する。
【００７７】
更に、このＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５は、上述のように、カーボンブラックを繊維内部に分散して形成されるものであり、従来の導電性発熱糸のように面状発熱体１０を曲げたときに導電性塗料の表面層が剥離するということがない。また、このＰＢＴモノフィラメント発熱糸１５が銅箔糸からなる電極糸１２ａ〜１２ｄとの接点で摩耗されても、電極の作用が阻害されるということがない。
【００７８】
以上のことから、本実施形態においては、発熱特性が均一で部分的な温度ムラが生じることがなく、良好な可撓性を有して繰り返し屈曲されたときにも発熱特性の耐久性が良好で、また、電極糸との接点での摩耗により電極の作用が阻害されることがない面状発熱体を提供することができる。
【００７９】
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限らず次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態においては、各実施例においてＰＢＴモノフィラメント発熱糸の織り密度と発熱温度との相関関係を求めたが、この相関関係に基づいて、要求される発熱温度に対応する本数のＰＢＴモノフィラメント発熱糸を織り込むようにすれば、任意の発熱温度を有する面状発熱体を設計することができる。
（２）上記実施形態においては、一定の電極糸間隔及び一定の電圧における、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸の織り密度と発熱温度との相関関係を求めたが、電極糸間隔或いは当該電極糸間に印加する電圧を変化させるようにして、任意の発熱温度を有する面状発熱体を設計するようにしてもよい。
（３）上記実施形態においては、面状発熱体の発熱面は、左右２面を有するようにして作成したが、面状発熱体の発熱面は、任意の枚数で作成するようにすればよい。
（４）上記実施形態においては、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸として、繊度が１６７８ｄｔｅｘ、体積抵抗率が１５．６Ω・ｃｍの糸を採用したが、これに限るものではなく、本発明の効果を発揮するものであれば、任意の繊度及び体積抵抗率を有する糸を採用すればよい。このとき、当該糸の特性値に対応させた織物設計とすればよい。
（５）上記実施形態においては、ＰＢＴモノフィラメント発熱糸は、単糸として面状発熱体に織り込んだが、これに限るものではなく、２本、３本或いはそれ以上引き揃えて織り込んでもよく、又は、複数本をより糸としてから織り込むようにしてもよい。このようにすることにより、電気抵抗値の安定性が更に向上する。
（６）上記実施形態においては、電気絶縁糸としてＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸を採用するが、これに限るものではなく、電気絶縁糸の材質及び構成は、電気絶縁性を有するものであればどのような糸を採用するようにしてもよい。
（７）上記実施形態においては、電極糸としてラッピング銅箔糸を採用するが、これに限るものではなく、電極糸の材質及び構成は、電極として作用するものであればどのような糸を採用するようにしてもよい。
（８）上記実施形態においては、１か所の電極糸の本数を２本引き揃えて３列配したが、これに限るものではなく、１か所の電極糸の本数を多くしてＰＢＴモノフィラメント発熱糸との接触面積を更に大きくし、電極の安定性を維持するようにしてもよい。例えば、２本或いは３本引き揃えて、５〜１０列配するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明に係る面状発熱体は、従来の面状発熱体と比較して、導電性が均一で温度ムラが発生にしにくく、柔軟性に富み、曲げに強いという特徴を有する。このことにより、床暖房システムへの利用にとどまらず、自動車のシートヒーター、膝掛けヒーター、ロードヒーティング、融雪シート、健康器具などにも広く利用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０…面状発熱体、１１…異方導電性織物、１１ａ、１１ｂ…発熱面、
１２ａ〜１２ｄ…電極糸、１３…ＰＥＴフィルム、１４ａ〜１４ｄ…ソケット、
１５…ＰＢＴモノフィラメント発熱糸、１６、１７…ＰＥＴマルチフィラメント絶縁糸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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